| 研究課題/領域番号 |
15KT0084
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
構成的システム生物学
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| 研究機関 | 大阪大学 (2016)
国立研究開発法人理化学研究所 (2015) |
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研究代表者 |
岡田 眞里子 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (10342833)
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| 研究期間 (年度) |
2015-07-10 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | シグナル伝達 / 数理モデル / 時空間動態 / 転写制御 / オミクス解析 / 分子動態 / システム生物 |
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| 研究実績の概要 |
1. NF-κB転写制御の解明を目的として、昨年に引き続き、遺伝子発現およびChIPシーケンス解析を行った。抗IgM抗体で刺激したマウス初代免疫B細胞を用いて、次世代シーケンスデータを取得し、以下のデータの情報統合解析を進めた。(1) mRNAシーケンス：刺激後６時間までの時系列データ (2) ChIPシーケンス：刺激１時間後のNF-κB(RelA p65)およびヒストンアセチル化（H3K27Ac転写活性化）(3)ATACシーケンス：刺激１時間後のクロマチンの開閉状態
これらの結果から、ヒストン修飾の解析より、抗原刺激によってH3K27Ac修飾が密に生じるDNA領域が決定された。この領域を調べると、クロマチンが開き、NF-κBの結合が有意に高いことが示唆された。また、これらの遺伝子のいくつかは、時系列遺伝子発現により、振動挙動を示すことが明らかになった。これらの解析結果から、抗原刺激の初期段階において、NF-κB結合により、B細胞のDNAの高次構造が大きく変化すること、その際、遺伝子が振動状態を示す何らかの構造が存在することが示唆された。
2. 細胞イメージングにより、NF-κBの動態計測を進めた。現在、細胞およびNF-κBの蛍光ラベル化の改善を図っている。
3. B細胞の実験データを用い、NF-κBシグナル伝達系の連続微分方程式モデルの構築およびシミュレーションを行った。このモデルは論文として発表した（Inoue et al. Oscillation dynamics underlies functional switching of NF-κB for B cell activation. npj Systems Biology & Application 16024, doi:10.1038/npjsba.2016.24, 2016)。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
次世代シーケンスの情報学的解析で興味深い結果が得られた。モデルおよびシミュレーションは予想よりも早く良い結果を得ることができた。
イメージングングに関しては、ラベル化や培養条件など、定量的な生細胞観察のためには試行錯誤が必要である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策
(1)遺伝子発現データからのNF-κB依存的な振動遺伝子発現制御の予測
(2)イメージング解析によるNF-κBの動態解析
(3)上記データをあわせ、数理解析によるNF-κB振動による遺伝子発現制御の仕組みの解明
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| 次年度使用額の使用計画 |
目的試薬の購入に当てる予定である
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